黃麗琴
(上海城策行建筑規劃設計咨詢有限公司,上海 200003)
工業固廢一般是指年產出在1000萬t以上,且對土壤、水體及大氣等環境及人類健康危害較大的固廢[1-2]。對工業固廢的處理與利用目前有焚燒、填埋、綜合利用三大類途徑,符合綠色發展要求的綜合利用處置以企業制的市場化和商業化形式最為顯著[3-4],因此對綜合利用類企業現狀與發展途徑的研究是關鍵要素。上海作為我國重要的工業基地和發源地,工業基因不會放棄,這表明工業需要的原料與工業固廢產生量總會以一定的量存在,如何緩解資源有限性與生產無限性之間的矛盾是時代的要求。
靜脈產業(Venous Industry)一詞,最早由日本學者提出,他們認為:在循環經濟體系中,根據物質流向的不同,可以分為從原料開采到生產、流通、消費和從生產或消費后的廢棄物排放到廢棄物的收集運輸、分解分類、資源化或最終廢棄處置的兩個不同的過程。仿照生物體內血液循環的概念,前者可以稱為動脈過程,承擔動脈過程的產業稱為動脈產業,后者稱為靜脈過程,承擔靜脈過程的產業稱為靜脈產業[5]。動脈產業是循環經濟體系構成的基礎,以資源存量與流量為生存基礎,靜脈產業是循環經濟體系運行的保障,其原料的基礎是動脈產業發展遺棄的廢棄物[6],動、靜脈產業與循環經濟關系見圖1。根據上海產業園區統計評價信息服務平臺,全上海共有130多家產業園區,分為國家級公告產業園區、市級公告產業園區、產業基地、鎮級產業園區的城鎮工業地塊及部分工業集中區四種類型。合力呈現集聚塊狀發展模式,如此發達的動脈產業基礎適宜培育靜脈產業。

圖1 動 靜脈產業與循環經濟關系圖Fig.1 The relationship between arterial industry, venous industry and circular economy
靜脈產業園是以從事靜脈產業生產的企業為主體的工業園區,工業固廢綜合利用企業為該類企業典型代表,遵循循環經濟理論的“3R”原則(減量化reduce、再使用reuse、資源化recycle)建設工業固廢綜合利用靜脈產業園是發展靜脈產業的重要實踐形式[7]。通過靜脈產業盡可能地把傳統的“資源一產品—廢棄物”的線性經濟模式,改造為“資源一產品—再生資源”閉環經濟模式[8]。進而推動工業生產環節資源利用源端與固廢處理尾端的高效結合,形成環狀可循環利用發展鏈條,滿足發展與環境之間的協調訴求。
日本早在上世紀80年代起就已經開始建靜脈產業生態園,我國在2006年9月,原國家環保總局發布《靜脈產業類生態工業園區標準(試行)》(HJ/T 265-2006),這標志著靜脈產業在國內作為一門新興產業迎來了真正發展。徐波等學者基于日本靜脈產業發展的現狀,對日本推進靜脈產業發展的關鍵措施、核心內容方面進行分析和研究,認為中國靜脈產業或循環經濟的發展必須以政府為主導、企業為主體,把廢棄物資回收資源化系統作為核心內容[9]。為解決蘇州市生活垃圾,早期中國光大國際有限公司開始了“靜脈產業園”的規劃,吳凱等通過光大國際在靜脈產業園實踐與探索過程的典型案例分析,提出具有前瞻性、先進性和可操作性的設計理念、功能定位、產業規劃和發展模式等建議[10]。部分學者以廣東肇慶市亞洲金屬資源再生工業基地、浙江寧波鎮海金屬園區為研究案例,總結靜脈產業園區生態可持續發展的規劃原則,包括合理的產業鏈結構、高效的交通與能量流系統、生態化的景觀環境建設等[11]。常杪等人對靜脈產業園區概念進行解析,梳理了我國靜脈產業園的建設概況,從園區建設內容與流程、園區建設布局形式、園區投資建設主體、園區運營管理模式等4大要素研究了靜脈產業園區的發展模式[12]。郝廣才等人提出完整的靜脈產業鏈主要包括廢棄物收集運輸、中間處理、不可利用物最終處置和再生資源銷售4個環節,同時也質疑目前上海市靜脈產業存在著布局不合理、集約化水平相對較低、產業鏈不完整等問題[13]。
綜上所述,我國對靜脈產業及靜脈產業園的研究無論是橫向上與國外的對比研究,還是縱向上園區自行深入研究,都有一定的建樹。但是,從企業的自身情況和用地效益情況出發去探索靜脈產業園建設的重要性與選址的合理性目前在學術界較為鮮有。文章選取上海市具有一定代表性的79家本地生產的工業固廢綜合利用企業為例,基于實際調研的數據,從企業的分布情況到自身固廢處理能力,再到用地狀況研究,深入了解土地空間資源與企業發展訴求的現實矛盾。依據現狀與規劃的態勢設立指標,利用科學方法確定工業固廢綜合利用靜脈產業園的適宜建設區,實現用地效益最大化。
上海全市主要的79家工業固廢綜合利用企業(以下簡稱固廢企業)是靜脈產業園的有力載體,也是文章研究對象,在實地調研的基礎上,分析工業固廢綜合利用企業發展現狀,解剖其用地方面所面臨的瓶頸問題,闡述其工業固廢綜合利用靜脈產業園建設的重要性。
(1)行政區分布情況
從區域分布來看,上海市固廢企業整體分布較為零散,主要分布在郊區,其中寶山區固廢企業分布最為集中,約有1/4的企業分布在寶山區,用地面積61400 m2,約占總面積的1/5。這與寶山區擁有大型企業上海寶鋼有關,寶鋼帶來的上下游產業鏈在利用材料與固廢排放的環節中都占據了較大的比重,同時也反映出寶山區工業企業依附寶鋼產生集聚效應,因此對工業固廢綜合利用企業具有一定的需求。具體分布見圖2、表1。
(2)用地分布情況

圖2 上海市主要工業固廢綜合利用企業行政區分布圖Fig.2 The distribution of major comprehensive utilization of industrialsolid waste enterprises in Shanghai

表1 上海市主要工業固廢綜合利用企業區縣統計Table 1 Statistics of major comprehensive utilization of industrial solid waste enterprises in Shanghai
從工業用地地塊分布來看,79家固廢企業一半以上分布在198區域,企業占地面積超過在104區塊與195區域的合計(圖3、表2)。根據上海市2035規劃198區域屬于規劃建設區塊外,以規劃引導、生態優先、減量調整為導向,這部分工業固廢綜合利用企業直接面臨減量化問題,企業過渡期政策提供的發展空間較小。
(1)廢棄資源利用量大
據實地調研,79家固廢企業在2019年度利用廢棄資源共計970萬噸,如圖4所示。總體上看,寶山區廢棄資源利用規模最大,單位土地用地效益最高,利用廢棄資源總量在20萬噸以上的企業共有12家,12家工業固廢綜合利用企業中75%的企業都分布在工業用地198區域。
(2)廢棄資源產出量大且品種豐富

圖3 上海市主要工業固廢綜合利用企業地塊分布圖Fig.3 The plot distribution of major comprehensive utilization of industrial solid waste enterprises in Shanghai

表2 上海市主要工業固廢綜合利用企業地塊統計Table 2 Plot statistics of major comprehensive utilization of industrial solid waste enterprises in Shanghai

圖4 上海市主要工業固廢綜合利用企業利用廢棄資源規模圖Fig.4 The utilization scale of waste resources of major comprehensive utilization of industrial solid waste enterprises in Shanghai
固廢企業對廢棄資源的利用最終會產生另一種資源,并以產品的形式流入市場被相關工業企業采購利用。固廢廢棄資源產出量主要以萬噸為計量單位,2019年度上海市79家固廢企業產出總量超過800萬噸,且廢棄資源產出的產品種類多樣,其中混凝土系列、砌塊系列產出量在眾多產品中占據較高比重,如圖5所示。與其他區縣相比,寶山區、浦東新區、金山區的廢棄資源產品產出量較大,不僅取得了較高的經濟效益,同時為相關工業企業的發展對原料的需求提供了新的供給出路。

圖5 主要工業固廢綜合利用企業產品產出詞云圖Fig.5 The product output word cloud of major comprehensive utilization of industrial solid waste enterprises
(1)環評通過率低
基于實地調研分析,固廢綜合利用類企業的環保意識和環保技術普遍偏低,調查樣本中通過環評要求的企業只有37家,占比不到50%。未通過環評檢測的企業,環保部門有權責令其停產并處以相應數額的罰款。
(2)規劃用地減量化,保留與入園難度大
目前上海市建設用地已觸及天花板,通過存量盤活來補充建設用地的不足已迫在眉睫。198區域是本市進行工業用地盤活的主要對象,進一步對綜合效益偏低的企業進行轉型升級或集中清退,最終實現工業用地的騰籠換鳥與減量化目標。
上海市的工業固廢綜合利用企業大多數分布于198區域,根據當前產業政策,在符合“零增地”技術改造正面清單標準的前提下,可通過“一事一議”的方式進行保留,在自有的土地上改擴建,或進入轉移到規劃產業區內進行保留。但是從該類企業自身性質而言,轉型升級存在一定難度,同時,規劃產業區塊設有一定的門檻,大多數工業固廢綜合利用企業難以入園。
(3)土地政策扶持力度有限
目前本市對198區域內走不出轉型升級,又難以納入規劃產業用地區塊的固廢企業的政策扶持力度有限,遠不及工業生產線上處于前端的企業。各種壓力導致該類企業頻繁出現“搬家搬廠”的局面,居無定所、無地可用的處境對固廢的處置更難以無法投入科技專注,選擇直接關閉企業對員工的權益會造成一定的損失,從而在短時間會產生失業等相應的社會問題。
工業固廢綜合利用產業發展,并不是一種經濟模式,而是一個很多問題交織在一起的社會性問題,保留支持該類企業的發展是城市化發展的客觀需求。在環衛設施鄰避效應矛盾突出的背景下,園區化、規模化、集中化、土地集約化[13]處理已成為固廢處理處置的必然選擇,從土地資源的利用角度看,把工業固廢綜合利用產業發展為靜脈產業,并大力建設靜脈產業園是該類企業避免今后居無定所、穩定轉型發展的出路,其宗旨在于階段性地解決不可或缺的工業固廢綜合利用企業的生存與發展問題及固廢處置與生態環境相協調的矛盾以及產業用地合理利用的問題,產生集聚效應,實現用地效益最大化。
確定選址是工業固廢綜合利用靜脈產業園建設發展的第一步,考慮到上海市中心城區土地多以商業用地性質為主,則對于工業固廢綜合利用靜脈產業園的選址研究只考慮九個郊區行政區。
文章針對工業固廢綜合利用產業特點,制定相應指標作為工業固廢綜合利用靜脈產業園試點選址的評估因子(表3)。考慮到本市交通網絡體系較為發達,工業固廢綜合利用靜脈產業園的試點選址暫不考慮市場的具體位置以及通達度,但會考慮最終選址在相同合理輸出半徑上是否可以實現本市的綜合覆蓋效果。合理輸出半徑即為經濟服務半徑,廢棄資源與產品多以公路運輸為主,公路貨物運輸的經濟服務半徑,是指在進行物資運輸中,在一定的運輸條件(運網布局、道路交通狀況、貨物性質、道路運輸的技術經濟特性等)下,所選取的道路運輸方式能夠發揮的最佳經濟效益,即社會勞動消耗費用(包括時間價值)最具有經濟性的線路通道的實際距離,并通過數學推算而得到的具有一定變化范圍的數值[14]。參考前人研究成果[15-21]及上海物理邊界面積與實際運輸能力等綜合已知量信息,文章選取30 km為本次研究內容的合理輸出半徑。根據工業固廢綜合利用靜脈產業園試點選擇指標體系計算各個行政區的指標得分,并進行排序,利用線性規劃原理計算外在與自身供給量排序數值,再結合空間集聚度,運用貪心算法中的最優子結構思維綜合比較做出靜脈產業園建設試點的最佳選址決策,最后選取30 km為運輸半徑做緩沖區分析檢驗綜合全覆蓋效果。

表3 工業固廢綜合利用靜脈產業園試點選擇指標體系Table 3 Pilot selection index system of comprehensive utilization of industrial solid waste venous Industrial Park
2.3.1 供給量
(1)外在空間供給
避免與用地規劃要求相違背,園區建設應在產業用地空間內。根據本市2035年產業用地規劃范圍要求,得出各區產業用地面積及占比信息(表4),在規劃要求范圍內的產業用地空間是工業固廢綜合利用企業靜脈產業園建設的外在供給條件,產業用地占比越高,可提供的工業固廢綜合利用靜脈產業園建設空間就越大。

表4 產業用地面積排序Table 4 Industrial land area ranking
(2)自身供給優勢
企業用地面積、數量、廢棄資源利用量(即處理量)、廢棄資源產品產出量是與建設工業固廢綜合利用靜脈產業園最為密切的四大自身供給影響因素(表5),目的在于可以就地建園,節約成本,最大程度地減少對固廢企業的干擾,盡量保證其正常運營環境。

表5 企業自身實力排序Table 5 Ranking of enterprises' own strength
(3)供給量測評
外在的用地供給條件和自身供給能力形成試點選擇最主要的五項供給量指標,將該五項指標目前的排序作為當前得分分值,各個區的分值是影響達到目的的決策變量,模擬線性規劃原理繪制各區五項指標得分情況見圖6。
圖中,中心點為靜脈產業園建設的最理想化地帶,五項指標形成五條方向軸,軸上的每一點離中心點越近則表示其越具備符合建園的條件,各個區在五項指標中都有不同的排序位置,把五個方向軸上相同的區縣連接形成閉合區域,對9個行政區所得出的9個閉合區域進行面積計算,面積越小,建園設想越合理。由表6可知,排在前三位行政區分布為寶山區、閔行區、浦東新區。

圖6 供給量測評模型圖Fig.6 The supply measurement model

表6 閉合區域面積統計Table 6 Closed area statistics
2.3.2 空間集聚度
集聚是空間概念,同時也是空間土地資源集約化利用的體現,空間集聚度越高,表明企業分布越多,用地越集中,該區域建園向心力越強,降低工業固廢綜合利用企業遷移成本,維護少數服從多數的原則。由圖7可知,寶山區空間集聚度最高,其次在閔行區、浦東新區、嘉定區、金山區也顯示出一定程度的熱力分布。

圖7 主要工業固廢綜合利用企業空間分布熱力圖Fig.7 The thermal diagram of spatial distribution of major comprehensive utilization of industrial solid waste enterprises
最優子結構是依賴特定問題和子問題的分割方式而成立的條件,認為各子問題具有最優解,就能求出整個問題的最優解。基于分析結果,運用最優子結構原則對外在供給量與自身優勢的綜合數值取最優區縣,空間集聚度取最優區縣,從而得知當下寶山區、閔行區、浦東新區的現狀條件更益于工業固廢綜合利用靜脈產業園試點的建設。
在寶山區、閔行區、浦東新區的產業區塊范圍內擬建設靜脈產業園,并選取30 km作為公路運輸經濟服務半徑,效果如圖8所示,合理公路運輸經濟服務半徑所得出的緩沖區范圍對全市具有全面覆蓋效用。青浦區西北角為淀山湖,土地性質為不可利用建設用地,因此可以不在緩沖區內,作為上海最后一片凈土的崇明區可向寶山區進行輸送轉移。
工業固廢綜合利用靜脈產業園在具體地塊的選擇上應避開水源保護地、風景旅游區等生態保護紅線,實現經濟效益、環境效益、社會效益同步發展。

圖8 公路運輸經濟服務半徑緩沖區圖Fig.8 The economic service radius buあer zone of highway transportation
上海市動脈產業實力雄厚,有條件使得動、靜脈產業突出自身價值鏈的界線,實現首尾延伸銜接,形成一個更完整的價值系統,符合循環經濟的發展要求。同時,針對工業固廢綜合利用企業的調研可知,本市的靜脈產業發展本身就具備一定的實力優勢,但是土地空間資源一直是本市產業發展的限制性條件,土地集約化、高效化利用,嚴控用地強度與結構是企業發展的必然趨勢。靜脈產業園是靜脈產業發展的載體,是廢棄物資源化處置的平臺,也是生態工業園區中重要部分的剝離,因此靜脈產業園的建設是本市固廢企業的理性出路。對于9個郊區行政區而言,只要在產業用地規劃內原則上都可以建設靜脈產業園,但從成本經濟與產出經濟角度出發,寶山區、浦東新區、閔行區在當下更具有靜脈產業園試點選擇的優勢。
工業固廢綜合利用靜脈產業園的建設是一項功在當代、利在千秋的民心德政決策,模式一旦確定,便可復制可推廣,今后的研究可以對全市所有的工業固廢綜合利用企業進行調研,形成更為完整有效的第一手資料,深入探究企業的發展訴求,并全盤厘清實際用地狀況與規劃用地指標,進一步估算用地效益與供地價值,探索工業固廢綜合利用靜脈產業園發展模式與管理維度。